A investigação integra o projeto COLIS, que pretende analisar o impacto da gravidade nas formulações de produtos cremosos.
O seu protetor solar fica no armário da casa de banho, mudando lentamente. A maionese no seu frigorífico separa-se gradualmente. Aquele creme com receita médica perde eficácia com o tempo. Todos estes materiais partilham algo de fundamental: são matéria mole, substâncias como géis, espumas e colóides cuja estrutura interna se reorganiza lenta e misteriosamente ao longo de meses ou anos.
Compreender exatamente o que acontece dentro destes materiais à medida que envelhecem sempre foi complicado pela gravidade. Mesmo parados numa prateleira, a força gravitacional da Terra influencia constantemente a forma como as partículas dentro destas substâncias se depositam, agrupam e reorganizam. Por isso, uma equipa de investigadores do Politecnico di Milano e da Université de Montpellier decidiu estudar a matéria mole num local onde a gravidade não tivesse qualquer efeito.
O resultado é o COLIS, uma nova instalação experimental que opera a bordo da Estação Espacial Internacional. O laboratório representa o culminar de mais de 25 anos de colaboração entre Luca Cipelletti, físico do Laboratoire Charles Coulomb, e Roberto Piazza, que dirige o laboratório de Matéria Mole do Politecnico di Milano.
O COLIS utiliza técnicas óticas sofisticadas para observar o interior dos materiais sem os perturbar. A análise de dispersão dinâmica de luz examina a forma como os feixes de laser atravessam as amostras, revelando variações minúsculas chamadas padrões de speckle, que mostram como os géis e outros materiais macios se reestruturam ao longo do tempo. A instalação também pode aquecer cuidadosamente as amostras para desencadear processos de envelhecimento de forma precisa e reprodutível, observando o que acontece a nível molecular.
Os primeiros resultados já surpreenderam a equipa de investigação. A gravidade afeta a estrutura da matéria mole de forma mais drástica do que o esperado, influenciando as propriedades dos materiais mesmo em longos períodos de tempo.
“É incrível ver o quanto a gravidade, tão familiar no nosso dia a dia, atua nos bastidores para moldar os materiais que usamos diariamente”, disse Roberto Piazza, do Laboratório de Matéria Mole do Politecnico di Milano.
As empresas farmacêuticas precisam de medicamentos que se mantenham estáveis durante anos. Os fabricantes de cosméticos querem cremes que não se separem. Os produtores de alimentos necessitam de emulsões que mantenham a consistência durante a distribuição e o armazenamento. Compreender como estes materiais se comportam realmente quando a gravidade não está constantemente a interferir pode revolucionar o desenvolvimento de formulações.
Transportado para a Estação Espacial Internacional, o COLIS está agora a analisar amostras de nanopartículas coloidais ideais para investigar a reorganização interna e o envelhecimento. O projeto opera no âmbito do programa “Coloides no Espaço” da Agência Espacial Europeia, com o apoio das agências espaciais italiana e francesa.
